遭到明军挑衅的清军一改原先就地休整等待后续兵马的策略，转而开始对火石岭城发动全面攻势。这一方面由于轻快迅捷的拨儿马袭扰效果太大，容不得清军好整以暇，另一方面也由于一直以来势如破竹的清军有着极高的心气，不甘吃亏。
清军攻城分前、中、后三部。前部上千人，以阿山与马喇希的马军为锋，这些马军全都拴马在山脚，下马步战。阿山带着重甲兵持盾在前，马喇希带着轻甲兵居后游射；中部二千余人，皆为近战步军，石廷柱、佟岱指挥，借着楯车的木板顶住飞弹流矢，不急不躁，徐徐向前；后部剩余将近二千清军大多马军，遂叶臣驻于最后压阵，随机应变。
叶臣的作战思路很清晰，即以前部步战马军快速攀岭，吸引住明军的注意力，并与之对射胶着。同时真正用作攻城的中部主力步军不正面上岭，而是与前部稍稍拉开空间，以便后续沿小道进军直达山城。部署在后方的马军则随时注意有可能趁虚而入的明军马军。三部各司其职，号令俨然。
岭下清军铺满山坡，韩衮耳边各类号角锣鼓持续连连，耳中嗡嗡直响。身侧兵士穿梭，王进朝混在其间，一面极力扯紧了甲胄，一面大声道：“鞑子要玩儿命，正面两侧都冲来了，要是三面受攻，于我军不利。我军兵力占优，可以反击”
韩衮点头回道：“正有此意。”
随着明军鸟铳手陆续归城，立马在山脊多时的马光春奉命领所部千骑抄出火炮之间，顺坡向着山下俯冲。另一边，王辅臣引拨儿马军绕出正面，自两翼山脊散布开来，向着正面战场的清军组织起大规模的侧射。
正在奋力攀登的前部清军忽觉正面炮火压力陡降，并未松懈，富有经验的阿山令旗猛摇，接着号角声四起，他所部全体重甲兵一瞬间停止了前进，在山腰处择地各组小队，并迅速把拴在櫜鞬下的牛皮包囊掀开，将里头的铁蒺藜齐齐洒落地面。
韩衮遥望清军驻步，嘴角一抽，暗暗道：“好鞑子，早有图谋。”
时下马光春带领马军冲击到中途势不可挽，已无法再次调动，韩衮遂喊来白旺，让他立刻整顿回归的鸟铳手，在城下部署，以便俯射压制清军后排，掩护马光春部。
眨眼之间，冲下山峦的明军马军仿若巨锤，沉沉砸进清军阵列。作为赵营最为精锐的战士，这些马军均披铁甲，手持单次骑枪，左右两边各自悬挂腰刀一把、流星锤一个，刀用来杀伤轻甲兵，锤用来钝击重甲。
清军虽抛洒铁蒺藜，但俯冲着的明军铁甲马军即便想退也无法退却，舍身冲撞之下，枪起人飞，成排清军从山腰腾空坠落，刹那间被冲死数十人。其余清军虽四散躲避，但明军马军不依不饶，横冲直撞，很快将清军阵势搅乱。
面对如此情形，阿山军旗依然挺立不倒，清军重甲兵在牺牲了近百人的混乱之后，各望旗动，纷纷聚集，挺枪呐喊围攻明军马军。稍稍在后的马喇希亦急忙散开轻甲兵漫射，协助阻击明军。
马光春统率马军十余年，见识过太多风浪，当下也不含糊，及时调整。锣敲三下，所有明军马军抛弃骑枪，下马持刀持锤，开始与清军展开肉搏。山岭上战鼓咚咚震天动地，将士们的呼喊同样直冲云霄，震耳欲聋。
“杀鞑子”马光春左手持刀、右手持锤，夹在阵中振臂高呼，那高大的身影背着阳光，仿佛小山。他这一冲，有进无退，不把正面清军驱赶下山坡，便是一个死字。
战事爆发，山岭两侧拨儿马军次第到位，相对朝中劲射。城外白旺亦组织好了鸟铳手，排排射击，加上重新火光大作的数十门火炮，火石岭上下，明军肆意进行火力倾泻，数面交射直如织网，回荡在山岭中天崩地裂的声响几乎让人以为整座山岭都倾塌了一般。
“鞑子耐战以至于此。”韩衮面如铁铸，短短几个呼吸功夫，山腰处几乎全为浓烟弥漫难辨战况，但见火光在烟雾中不住闪动，全无停歇。可饶是到了如此境地，哪怕周围都已成了人间地狱，混战中的清军仍不见后退，依然坚持搏杀。
“周遇吉、吕越两军待命”韩衮咬着牙呼道。上千骑出城，从鸟铳手两翼会络在前方，肃立无言，等待着指令，他们将继马光春部，再次俯冲下山。
压后的清军观察到前部山腰火光冲天，一片糜烂，随即分出左右各数百骑往两侧移动，意欲先逼迫拨儿马军，接着掩护已经沿山道向着山城推进的步军主力。但出乎清军的意料，之前闻风而逃的拨儿马军这次竟然不动如山，不仅继续朝山腰方向射击，甚至还出动了数百骑迎上来纠缠，似乎铁了心要力斗到底。
“我拨儿马的儿郎，是大同府的顶梁柱，大同父老乡亲拿血汗供养咱们，咱们也不能给他们丢脸喽”王辅臣看着蜂拥而至的清军冷笑数声，一转身怒眼大呼。
当其时，左右两侧阵地，也顿时陷入鏖战。
如今只剩逐步逼近火石岭城的清军步军主力了。
山道狭窄，但也给了清军楯车发挥的余地。清军以两辆楯车顶着明军火力，宽度刚好掩蔽住山道。冒着明军的连天炮火，清军时快时慢，虽有迟滞沿路遗尸不断，但还是有着数百人先期到达了山腰。
火石岭城内立刻旗帜纷摇，靠近清军的十余门火炮拔下轮楔刹片，有条不紊地往另一侧转移躲避。城外的鸟铳手，则在号令下，立即向下放铳，放完一铳，便跟随白旺毫不迟疑地退进城准备守城。
旗语连续，候命已久的周遇吉与吕越虽然看见了逐渐登上山岭的清军步军主力，但视若无睹，遵循韩衮的指使，义无反顾沿坡顺下，提速尽全力冲向山腰处的清军。他们和马光春一样，早便舍弃了退却的念头，心中所想，唯有将面前的清军击破而已。
十余门火炮赶在清军完全登岭前在城门外侧择地部署，并与城头上的火炮合力转向目标，鸟铳手们也排在垛后装置铳药。哪怕强敌就在眼皮子底下，这些训练有素的赵营铳手与炮手们仍能保持镇静。有着千锤百炼的练习，他们准备中的动作连贯熟练，没有任何拖泥带水。动作的一丝不苟似乎连带着影响到了他们的个性，一眼看去，忙碌着的每一个人脸上都如他们手中的铁疙瘩般，冷淡如水，不掺杂半分多余的表情。
清军尚在山岭上整队的当口儿，火石岭城明军整顿更快，已然开始对他们轰击。清军没有料到明军的调整如此迅速，虽阵脚不稳，但也不敢再接着整队，而是分出已整好的一半兵力，先冲城池，后边尚自混乱的部队则稍微后撤退避。